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문제 정의
- Angiotensin II는 혈압강하 작용을 갖는 bradykinin을 분해함으로써 고혈압의 원인이 되는 물질로 폐에 가장 많이 존재하는 것으로 알려져 있다(21,22). 이에 ACE 저해 활성 측정을 통해 능이버섯의 혈압강하 효과를 알아보고자 하였다. 능이버섯의 ACE 저해 활성은 Fig.
- Lee 등(3)에 의해 능이버섯의 각종 비타민과 유리당, 아미노산 등의 영양성분 연구가 이루어졌고, 능이버섯의 세포독성 효과 등에 대한 연구가 보고된 바 있다(4,5). 이에 본 연구에서는 능이버섯을 마이크로웨이브 추출법으로 다양한 추출조건에서 추출한 능이버섯 추출물의 가용성 고형분 함량 및 유효성분의 활성을 측정하여 능이버섯의 천연기능성 식품으로써의 이용 가능성 및 최적 추출조건 확립을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.
제안 방법
- ACE 저해 활성은 Cushman과 Cheung의 방법(10)을 변형하여 측정하였다. ACE 저해 활성은 300 mM NaCl-100 mM sodium borate buffer(pH 8.
- 능이버섯의 추출용매 및 추출물의 농도에 따른 생리활성 효과를 측정하였다. 능이버섯 분말과 추출용매의 비율을 1:50으로 하고 물, 30%, 60% 및 90% 에탄올을 추출용매로 사용하였다. 수율 측정 결과, 추출용매에 따라 각각 52.
- 능이버섯 분말과 추출용매의 비율을 1:50으로 하고, 추출 용매는 물, 30%, 60% 그리고 90% 에탄올로 마이크로웨이브 추출을 하였다. 마이크로웨이브 추출조건은 90 watt, 추출시간 5분으로 하였고 추출물은 감압 농축하여 동결건조 하였다.
- 능이버섯의 추출용매 및 추출물의 농도에 따른 생리활성 효과를 측정하였다. 능이버섯 분말과 추출용매의 비율을 1:50으로 하고 물, 30%, 60% 및 90% 에탄올을 추출용매로 사용하였다.
- 마이크로웨이브 추출장치(MAP, Soxwave-100, ProLabo, Paris, France)를 이용하여 건물 중량과 용매의 비율을 1:50으로 하고 추출용매의 농도를 물, 30%, 60% 그리고 90% 에탄올로 각각 달리하여 추출하였다. 이때 마이크로웨이브 추출조건은 에너지 용량 90 watt, 추출시간 5 min의 동일조건으로 추출하였다.
- 능이버섯 분말과 추출용매의 비율을 1:50으로 하고, 추출 용매는 물, 30%, 60% 그리고 90% 에탄올로 마이크로웨이브 추출을 하였다. 마이크로웨이브 추출조건은 90 watt, 추출시간 5분으로 하였고 추출물은 감압 농축하여 동결건조 하였다. 그 결과 추출 수율은 물 추출물 52.
- 5 mL를 가하여 혼합, 3분간 정치 후 2% Na2CO3 용액 10 mL를 첨가하였다. 이 혼합액을 1시간 동안 반응 후 분광광도계(UV/VIS spectrometer, Jasco, Hachioji, Japan)를 사용하여 Abs750에서 흡광도를 측정하고, 표준물질 tannic acid를 이용하여 작성한 표준곡선으로부터 총 폴리페놀 함량을 구하였다.
- 4 mL를 가하여 잘 혼합시켰다. 이를 15분간 실온에 방치시킨 후 분광광도계(Spectramax M2)를 사용하여 Abs 520에서 흡광도를 측정하여 추출액 첨가 전후의 잔존하는 아질산염량을 백분율(%)로 표기하였다.
- 즉 추출물 0.2 mL에 4×10-4 M DPPH(1,1- diphenyl-2-picrylhydrazyl) 0.8 mL와 99.9% 에탄올 2 mL를 가하여 총액의 부피가 3 mL가 되도록 하였다.
대상 데이터
- 본 연구에 필요한 능이버섯은 강원도에서 채취한 생채로 구입하여 동결건조(MCFD 8508, Ilshin Lab. Co., Ltd., Dongducheon, Korea) 하였다. 믹서기(Hanil electic Inc.
데이터처리
- 본 실험은 3회 반복 측정하여 얻어진 결과에 대해 Statistical Analysis System(SAS version 8.0, SAS Institute Inc., Cary, NC, USA)를 이용하여 평균과 표준편차의 값을 산출하였고 Duncan's multiple range test를 통해 유의성을 검정하였다.
이론/모형
- 아질산염 소거작용(nitrite-scavenging effect)은 Gray 와 Dugan(9)의 방법으로 측정하였다. 1 mM NaNO2 용액 0.
- 총 폴리페놀 함량은 Folins-Denis(7) 방법에 의해 측정하였다. 시료 0.
- 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 Blois(6)의 방법에 준하여 전자공여효과로 나타나는 각 추출물에 대한 환원력을 측정하였다. 즉 추출물 0.
성능/효과
- Table 1에서 보는 바와 같이 능이버섯의 아질산염 소거능 측정 결과, 추출물의 농도에 따라 농도 의존적으로 소거력이 증가하는 경향을 보였다. 1 mg/mL 농도에서 35.06%로 가장 높게 측정되었고 추출용매에 따라 30% 에탄올 추출물의 아질산염 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 능이버섯의 경우 아질산염 소거능이 pH 3.
- 0에서 높은 소거능을 보였고 추출용매에 따라 30% 에탄올 추출물의 아질산염 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다. ACE 저해 활성에서는 모든 추출물이 52.67%~89.52%로 높은 활성을 나타냄에 따라 능이버섯의 다양한 생리활성 효과를 알 수 있었다. 이에 따라 능이버섯에서 유래한 천연 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 엿볼 수 있었으며, 나아가 능이버섯의 최적 추출조건 확립 등의 연구를 통해 활성이 우수한 천연 항산화제의 개발 가능성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- 23 mg/g으로 측정되었다. SOD 유사활성에서는 능이버섯 1, 2, 4 mg/mL 농도가 56.30~77.05%의 활성으로 표준물질인 ascorbic acid 10 mg/mL의 56.19%보다 유의적으로 우수한 활성을 보였다. 아질산염 소거작용 측정 결과, 산성조건인 pH 3.
- 마이크로웨이브 추출조건은 90 watt, 추출시간 5분으로 하였고 추출물은 감압 농축하여 동결건조 하였다. 그 결과 추출 수율은 물 추출물 52.10%, 30% 에탄올 추출물 46.90%, 60% 에탄올 추출물 41.50%, 90% 에탄올 추출물 32.20%였다. 추출용매에 따라 에탄올 함량이 낮을수록 추출수율이 높은 것으로 나타났다.
- 이는 보라색을 띠는 DPPH의 흡광도 측정에 따라 항산화 활성 정도를 판단한다(11). 능이버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거능 측정 결과(Fig. 1), 물 추출물보다 에탄올 추출물의 항산화 활성이 높았고 60% 에탄올 추출물이 4 mg/mL일 때 40.40%로 가장 높은 활성을 보였다. 1 mg/mL 농도에서 능이버섯은 18.
- 능이버섯 추출물의 총 폴리페놀 함량 측정 결과는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 시료의 농도에 따라 농도 의존적으로 총 페놀 함량이 증가함을 알 수 있었다.
- 20%로 에탄올 농도가 낮을수록 추출 수율이 높았다. 능이버섯의 DPPH 라디칼 소거능은 60% 에탄올 추출물이 4 mg/mL일 때 40.40%의 활성으로 가장 높았고, 농도 의존적인 경향을 나타냈다. 총 폴리페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능과 같이 60% 에탄올 추출물이 가장 많았고, 1 mg/mL에서 16.
- SOD는 항산화 효소 중의 하나로써 SOD에 의해 생성되는 과산화수소는 peroxidase나 catalase에 의해 무해한 물과 산소분자로 전환되어 산소 상해로부터 생체를 보호하는 기능을 한다(19). 능이버섯의 SOD 유사활성 측정 결과, Fig. 3에서 보는 바와 같이 에탄올 추출물이 물 추출물에 비해 SOD 유사활성이 다소 높은 경향을 보였고, 각 추출물별 농도에 따른 활성증가는 나타나지 않았다. 그러나 표준물질인 ascorbic acid가 0.
- 능이버섯 분말과 추출용매의 비율을 1:50으로 하고 물, 30%, 60% 및 90% 에탄올을 추출용매로 사용하였다. 수율 측정 결과, 추출용매에 따라 각각 52.10%, 46.90%, 41.50% 및 32.20%로 에탄올 농도가 낮을수록 추출 수율이 높았다. 능이버섯의 DPPH 라디칼 소거능은 60% 에탄올 추출물이 4 mg/mL일 때 40.
- 19%보다 유의적으로 우수한 활성을 보였다. 아질산염 소거작용 측정 결과, 산성조건인 pH 3.0에서 높은 소거능을 보였고 추출용매에 따라 30% 에탄올 추출물의 아질산염 소거능이 가장 우수한 것으로 나타났다. ACE 저해 활성에서는 모든 추출물이 52.
- 40%의 활성으로 가장 높았고, 농도 의존적인 경향을 나타냈다. 총 폴리페놀 함량은 DPPH 라디칼 소거능과 같이 60% 에탄올 추출물이 가장 많았고, 1 mg/mL에서 16.23 mg/g으로 측정되었다. SOD 유사활성에서는 능이버섯 1, 2, 4 mg/mL 농도가 56.
- 4와 같이 나타났다. 추출용매 및 추출물의 농도에 따른 뚜렷한 경향을 보이지 않았고, 모든 추출조건에서 1, 2, 4 mg/mL 농도의 ACE 저해 활성이 52.67~89.52%로 다소 높은 활성을 나타냈다. Song 등(4)의 경우 시료 : 추출용매가 1:20일 경우 52.
- 추출용매에 따라 60% 에탄올> 30% 에탄올> 물> 90% 에탄올 순으로 총 폴리페놀을 함유하고 있었다.
- 20%였다. 추출용매에 따라 에탄올 함량이 낮을수록 추출수율이 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- 2에서 가장 우수한 것으로 나타난 것과는 다소 차이가 있었다. 능이버섯이 위와 같은 산성 조건에서 아질산염 소거능이 있음에 따라 니트로사민과 같은 발암물질을 소거할 수 있으므로 천연 유래 항암식품으로서 널리 이용 가능할 것으로 사료된다.
- 46%보다 우수하였지만 추출조건이 달랐으므로, 노루궁뎅이 버섯과 같은 추출조건에서는 능이버섯 SOD 유사활성이 높아질 것으로 생각된다. 본 실험을 통해 능이버섯이 ascorbic acid보다 우수한 활성을 나타냈으므로 향후 다양한 조건 및 방법으로 최적의 추출조건을 확립하여 항산화력이 우수한 천연 유래 물질을 찾아낼 수 있을 것으로 판단된다.
- 이는 추출 비율과 추출 방법에 따라 활성의 차이가 있을 것으로 판단된다. 이러한 결과에 따라 능이버섯은 천연 유래의 항고혈압 치료제 기능성 식품으로 이용 가능할 것으로 생각된다.
- 52%로 높은 활성을 나타냄에 따라 능이버섯의 다양한 생리활성 효과를 알 수 있었다. 이에 따라 능이버섯에서 유래한 천연 기능성 식품으로서의 이용 가능성을 엿볼 수 있었으며, 나아가 능이버섯의 최적 추출조건 확립 등의 연구를 통해 활성이 우수한 천연 항산화제의 개발 가능성을 높일 수 있을 것으로 사료된다.
- Kim 등(18)에 의하면 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성의 상관관계가 있음을 보고한 바 있다. 향후 능이버섯을 다양한 용매분획 및 최저 추출조건을 확립하여 총 폴리페놀 함량을 높인다면 항산화 활성 또한 함께 높아질 것으로 사료된다.
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